专利名称：轨道管搅拌杆式热交换器的利记博彩app
背景技术：
及简述最近发展出一种包含汽化器及致冷器的轨道管搅拌杆热交换器，它是在一些最近颁布专利中的主题。在1993年6月22日发表的美国专利5221439中公开了一种做为汽化器使用的轨道管搅拌杆热交换器。由同一发明人在制造致冷器时提出了轨道管搅拌杆的结构，而为我们的目的，特别是针对在1994年＿＿＿发表的美国专利No.＿＿＿名称为为“用正向驱动轨道搅拌杆的热转换装置”中轨道管搅拌杆的驱动结构，该发明公开内容在这里做为一种参考。正如其所显示的用一副管片在一个容器内支撑住多个管子的上下两端。每个管有一个贯穿其内与其等长的杆，该杆可以通过上下的驱动板沿其内圆轨道被驱动。转动被处理的物质通过管子的内部输入并用杆使动其以薄膜形式分布在管子的内圆周。致冷剂在容器内的管片之间循环以便冷却管子的外部，从而冷冻处理的流体。冰晶状稀浆从管底引出并被抽到储存箱中或根据具体用途来使用。
对于搅拌杆的固定及支撑具有多种结构，同时对于驱动板也有不同的替代方式。驱动板的其中一种结构针对存在的振动的问题，它是当杆在致冷器中被沿轨道驱动时产生的动态力所引起的。正如此专利的图3所示的，由偏心支承和固定的支架所支撑的一副相互垂直的驱动板分开成180°排列，且每个驱动板驱动各占杆或搅拌杆的半数，从而使杆的质量平衡。然而，这种结构需要一副在每一个杆的上下两端沿垂直方向间隔开的偏心的驱动板，偏置的偏心支承的复杂及在驱动板之间的重合区域所损失的空间，原因是此处由于板和杆的互相干涉而不能放置管子。此板、杆的互相干涉同样要求管及杆的一种特殊的不规则的放置，需要容器具有较大的截面积以便容下同样数量的管子和杆。因此，与容纳均匀放置的管子的容器相比此所必需的较大的容器就需要更多的致冷剂。为了这些及其他的原因，可以预见此种结构并不会很有商业上的实用化。
在前述专利中所揭示的旋转结构的另一个缺点是驱动板及在杆及管的底端的其他支撑结构的不必要的阻碍。在带轨道的杆致冷器的操作过程中，如上所述，当所处理的流体从上到下经过管子时会产生冰的稀浆。已经发现在管子及杆的下端的阻碍为固体冰块的形成及积累提供了便利的地点，使得该固体冰块干扰并阻塞了冰浆的连续流动。虽然该专利提出了支撑搅拌杆及固定驱动板的不同结构，但可以相信它并不能将轨道杆致冷器可以制成在底端的管及杆底可以完全无任何阻碍列入其构思之中。
为了解决先有技术的这些及其他问题，这里发明者已经成功地设计和开发出一种改进，它针对价值很高和重要的公开的发明，这些公开的发明涉及轨道管搅拌杆热交换器且特别是包含带轨道的杆致冷器。发明者的改进包括仅在搅拌杆的顶端支撑及驱动的技术及结构，而与此同时当杆在管中被沿轨道驱动时形成一个由其产生的力的动态平衡。发明者通过使用一个与每一个搅拌杆及管相连的辅助曲柄来达到这些所需的特性，该辅助曲柄具有至少两个搅拌杆孔，每个孔安装一个搅拌杆。搅拌杆孔沿辅助曲柄的周边彼此被设置成180°。通过一种精巧简单高效的结构，杆以一种使一个管与另一管之间相互偏心的方式装入且用一个单驱动板驱动。由于辅助曲柄在驱动板与杆之间提供了唯一的驱动连接，可用一个单驱动板来驱动每个辅助曲柄驱动枢轴以达到动力的动态平衡从而消除了热交换器中的振动。虽然本发明的最佳实施例中显示的辅助曲柄具有2个或3个孔，必须明确，可采用其他的变化，而不脱离本发明的在辅助曲柄圆周上均匀分配杆的质量的总构思，来实现力的平衡。其中的一种变化包括提供一个单一的搅拌杆孔，但将该搅拌杆孔设置在不同辅助曲柄的不同位置，将其变为供在特定热交换器上的具有特定数目管子用的相匹配的一套孔。其他的变化也是可行的，诸如改变杆本身的质量。
杆在搅拌杆孔内在其顶端由一个顶帽或法兰来支撑，其直径大于搅拌杆孔的直径。由此搅拌杆通过辅助曲柄被悬挂在管内。这保证了管及杆的底端在无驱动板或杆支撑的情况下无任何阻碍。如上所述，此种结构至少在带轨道的杆致冷器中是理想的，它消除了积累并促使曲管底流出的冰浆形成冰的结构。
应用本发明的辅助曲柄的另一个好处在于可以应用不同的结构在辅助曲柄的顶部来支撑驱动板本身，辅助曲柄又可由管片、管或它们的结合来支撑，或甚至用一个可替换的支承片来进一步使将带轨道的杆致冷器的结构简化和有效化。这种简化和有效化很重要，因为驱动板会以轨道的速度被驱动，其对于其他更复杂或粗糙的结构会引起显著的磨损。同样，应用支承或类似的更复杂的机械结构会增加费用并会增大机械失灵的可能性。
上面描述了某些具体优选实施例的主要的优点及特征，通过参考下面的最佳实施例的详细描述及附图会对本发明产生更深的了解。
图的简要描述
图1是由一个单一驱动板驱动的一对具有辅助曲柄及搅拌杆的管的透视图；图2是辅助曲柄的俯视图；图3是沿图2中的A-A线的截面图，它详述了辅助曲柄驱动枢轴及给料孔；图4是图2的B-B截面图，它详述了偏心辅助曲柄搅拌杆孔；图5是在一个辅助曲柄中的穿过一个搅拌杆孔的杆的悬挂的局部截面图；图6是不同实施例的三个辅助曲柄的透视图，它显示了穿过管内不同搅拌杆孔的悬挂的搅拌杆；图7是另一个实施例的辅助曲柄的俯视图；图8是图7的A-A截面图，它详细描述了辅助曲柄驱动枢轴和搅拌杆孔；图9是图7的B-B截面图，它详细描述了两个辅助曲柄搅拌杆孔；图10A是位于驱动板与辅助曲柄之间的一个可替代的驱动枢轴结构的局部截面图；图10B是位于驱动板与辅助曲柄之间的驱动枢轴的第二种可替代结构的局部截面图；图11A是支撑驱动板的辅助曲柄的外盖的局部截面图；图11B是用于支撑驱动板的一个可替代的辅助曲柄的结构和装置的局部截面图；图11C是在中心驱动轴处用于支撑驱动板的另一种结构的局部截面图11D是通过管片利用支座支撑驱动板的又一种结构的局部截面图；图12A是在管内由管片表面及管端壁支撑的辅助曲柄的局部截面图；图12B是通过一个支承片来支撑辅助曲柄的一种可替代结构的局部截面图；图13A是大致呈圆形结构的辅助曲柄的透视图；图13B是大致三角形结构的辅助曲柄的透视图；图13C是大致的方形结构的辅助曲柄的透视图；图14是另一种的驱动板及辅助曲柄结构的局部截面图；图15是用于安装在图14中的驱动板与辅助曲柄中的曲柄的透视图；图16是图14及图15中的驱动板及辅助曲柄结构的变体的透视图。
优选实施例的详细描述如图1所示，一种带轨道的杆汽化器，例如一种带轨道杆的致冷器10包含一个单驱动板12，它具有多个驱动孔14，它与在多个辅助曲柄18内的多个驱动枢轴16相配合。每个辅助曲柄18有一个给料孔20及一个或多个搅拌杆孔22，通过搅拌杆孔，搅拌杆24由一个在其顶端的环形法兰26支撑。从而每个搅拌杆24被支撑在管28内，管28由上下各一个管片30、32相互隔开固定住。处理流体34(图1中用箭头表示)从孔14流入驱动板12然后到达辅助曲柄18的上部，该处有一个顶部的圆法兰36用来盛装流体，当流体从孔口20和开口的搅拌杆22流入管28内时。当搅拌杆24环绕管28的内部被沿轨道驱动时，它将流体以薄膜的形式扩散到管的内壁，正如现有技术的带轨道搅拌杆热置换器专利中已阐述的，具有很多的优点。致冷剂在管片30、32之间的内部空间38内循环，从而当处理流体34流过管28时对其冷却，从而冰浆从管28的底部40流出。特别要注意的是，由于搅拌杆24在其顶端被辅助曲柄18单独支撑并驱动，管底40是无任何阻碍的。在图1中同样看到，相对于驱动枢轴16的位置，搅拌杆24可交替地装在搅拌杆孔22中。因此，如图1所示搅拌杆24的质量相对辅助曲柄18的中心达到均衡，或换句话说，搅拌杆24的质量均匀分布于辅助曲柄18的四周，或再换一种说法，搅拌杆24在管28内达到平衡，再换一种说法，当搅拌杆24在管28内被沿轨道驱动时由其产生的动态力达到平衡。
图2-4更详细描述了辅助曲柄18的结构。如其所示，每个辅助曲柄18包含一个柱塞件42和一个周边法兰36。驱动枢轴16被模制或固定在辅助曲柄18上且辅助曲柄18由任意合适的塑料或支承材料制成，特别是自润滑的支承材料。给料孔20与驱动枢轴16偏离180°，并完全包含于辅助曲柄18的柱塞件42之中。与之相反，两个搅拌杆孔22贯穿柱塞件42的边壁以保证当辅助曲柄被沿轨道驱动时搅拌杆24能直接贴近管28的内壁运动。柱塞件42的直径比管28的内径小从而能自由旋转。搅拌杆孔22足够大以便保证当搅拌杆24被驱动时能够自转。必须注意，驱动板12、驱动孔14、辅助曲柄18、搅拌杆24及管28的制造公差比总体的设计所需精度低。如上所述，搅拌杆24交替地插入搅拌杆孔22从而半数的搅拌杆24在驱动枢轴16的一边，另半数在驱动枢轴16的另一边，由此当辅助曲柄被单个驱动板12以绕轨道方式驱动时，由杆产生的动态力达到平衡。
如图5所示，搅拌杆24在辅助曲柄18内从其上部被支撑及驱动。搅拌杆24通过上部的环形法兰26在搅拌杆孔22当中的一个挂或悬在辅助曲柄18上。同样如图5中所详示，辅助曲柄18内的搅拌杆孔22与辅助曲柄18的柱塞件42重叠，从而搅拌杆24可与管28的内壁自由接触。
在图1-5中描绘的辅助曲柄18有一对可容纳交替放置搅拌杆24的搅拌杆孔22，从而在管28内使搅拌杆24以偏心方式排列。这种结构提供一种单一的辅助曲柄设计，因而是很方便的，从而辅助曲柄可以批量生产并在带轨道驱动的热交换器中可互换地用于所有管内，其仅需小心地以交替方式装入搅拌杆24。对于此领域中的一般技术此特定结构的那些人有多种的变化方式，其仍在本发明的范围之中。例如，对于某一特定热交换器来说，其按客户要求制作的辅助曲柄，仅用一个单一的搅拌杆孔，但对于不同的辅助曲柄应不同地设置搅拌杆孔，从而装入杆保持平衡。虽然这定做辅助曲柄，但消除了任何错装的可能性。
在图1-5中描述的辅助曲柄的另一种变化显示于图6-9中，包含一个辅助曲柄18，其有3个搅拌杆孔22，在辅助曲柄18的圆周上相隔120°角。在此种结构中，事实上也是大多数实施例中，未被插装的搅拌杆孔22为处理流体提供了足够的流动空间，从而没必要专门在辅助曲柄18内形成一个给料孔。在此种结构中，通过搅拌杆孔22搅拌杆24被交替插入并支撑，这使管28内的搅拌杆24平衡。当然，此种结构也可以延伸为包括四个搅拌杆孔22其以90°的间隔分开，5个搅拌杆孔22以72°间隔分开等，同时细心交替布置搅拌杆24使每个相隔的搅拌杆孔位置上插入相同数目的搅拌杆。同样，在一个或多个管中插入一个以上的搅拌杆也可达到平衡。
如图1-5所示的结构中，驱动枢轴16被模制在或制成辅助曲柄18的一部分，使驱动孔14形成在驱动板12之中并与驱动枢轴16相配合和对齐。在图10A中作为位于单个驱动板12与多个辅助曲柄18之间的驱动连接也同样显示了此种结构。或者地，正如在图10B中所示，驱动枢轴16可以很方便地模制到或固定在单驱动板12上，在辅助曲柄18内形成一个驱动孔14以便根据需要来松散地包围住驱动枢轴16并按需要驱动辅助曲柄18。
正如在图1-5中所描绘的，圆法兰18很方便地做为单驱动板12的底边的支撑物。由于管28通常均匀分布在轨道管搅拌杆热交换器10的外围容器中，通过这种结构，驱动板12在其底面被均匀地支撑住。图11A中也详细描述了这种结构。此结构的一种替代形式包含一个辅助曲柄18，其具有一个上平面44，在其上平面44沉入了一个驱动杆24顶部法兰26。在此结构中，在每个辅助曲柄18的更大表面上支撑住单驱动板12。图11C显示了另一种支撑结构，其中单驱动板12被支撑于两个环形法兰48、50之间的中心驱动轴46处，从而驱动板12脱离开了辅助曲柄18的上表面。用于支撑单驱动板12的另一种结构包括固定在驱动板12的下表面的支座52，或固定在管片30的上表面的支座54，或两者的结合。在此结构中，驱动板12被支撑在多个辅助曲柄18之上。
如图12A及12B所示，辅助曲柄18可以以多种不同的方式被支撑。例如，如图12A所示，圆法兰36在上管片30的上表面或管28的底部壁上支撑辅助曲柄18，或使二者均支承，这依据管28在上管片30中的位置来确定。如图12B所示，一个支承片56置于上管片30之上，多个辅助曲柄18可以自支承片56通过圆法兰36被支撑住。这种结构当辅助曲柄18与支承片56之间发生磨损时易于替换支承片56，通过带轨道驱动的热交换器10的顶端，所有这些都是容易接近，包括搅拌杆24。
辅助曲柄18如图13A所示可以为大体圆形，或如图13B所示为大体三角形，或如图13C所示为大体方形，或任何其他适宜的几何形状，其在每个辅助曲柄与驱动板之间提供了驱动联接，并保证环绕驱动联接的搅拌杆的平衡(如驱动枢轴16)，从而只需用一个单一的驱动板，并具有足够的孔穿过它们便于将提供的流体输入到管28之中。
图14-15描绘了另一种替代的实施例，它包含带有多个驱动孔14的单驱动板12，并与在顶曲柄盘58的上部的多个驱动枢轴16配合。一个中间板60在每个管的位置有上下两个圆形开口62和64，它们由中间的径向开口66相连接，容纳一个由顶曲柄盘58、一个中心轴70和一个底曲柄盘72组成的曲柄结构68。搅拌杆24可以被支撑在多个搅拌杆孔22中的任何一个之中，如上所述，相对于驱动枢轴16均匀分布在底曲柄盘72的四周。中间板60自管片30的上表面通过一个或多个撑柱74被支撑。此种结构的一种变化形式中，如图16中所示，曲柄结构68可由一个改动了的曲柄结构76来代替，其用一个上曲柄臂78来替代顶曲柄盘58。
对本领域的技术熟练者而言，本发明可有多种的变化及改型。然而，这些变化及改型包含于本公开件的传授内容之中，希望本发明仅受所附的权利要求的范围的限定。
权利要求
1.一种轨道管搅拌杆热交换器，所述热交换器有多个管，所述的每个管中至少放置一个搅拌杆，其改进包括一个单一驱动板，它驱动各自管中的所述搅拌杆做相对的绕轨道运动，以及使搅拌杆在运动过程中在所述的管内定位并保持所述搅拌杆处于一种偏心的状态从而将在所述的热交换器内的由此引起的振动减至最小的装置。
2.如权利要求1的热交换器，所述的定位及保持装置进一步包括在所述管内将所述杆有间隔地定位和保持，从而所述杆的全部质量事实上均匀分布于所述管的四周上的。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于每个所述的管内放置一个单个的杆，所述的放置及保持装置包括将所述的杆均匀的间隔分布于所述管的四周。
4.如权利要求3所述的热交换器，所述的放置及保持装置进一步包括将所述的约半数的所述的杆与另一半数所述的杆成180°地分布在所述管的四周。
5.如权利要求4所述的热交换器，大约半数的杆位于相对所述管四周的同一位置，另半数的杆与上述位置成180°。
6.如权利要求2所述的热交换器，所述的放置与保持装置包括一个与每个所述的管相匹配的辅助曲柄，所述的辅助曲柄至少有一个孔，使其中的一个所述的杆被定位。
7.如权利要求6所述的热交换器，其中至少有一个所述的孔与其它所述孔错开，从而使所述管中的杆错开。
8.如权利要求7所述的热交换器，在每一个所述的辅助曲柄与所述驱动板之间进一步包含一个驱动连接。
9.如权利要求8所述的热交换器，所述的驱动连接包括一个驱动枢轴和一个相匹配的，在每个所述的辅助曲柄与所述的驱动板之间延伸的驱动孔，从而当所述驱动板被以绕轨道方式驱动时，所述驱动板驱动所述的多个辅助曲柄、因而驱动所述杆绕其各自管以绕轨道方式被驱动。
10.如权利要求8所述热的交换器，其中每个所述的辅助曲柄有一个装置以支撑所述驱动板。
11.如权利要求10所述的热交换器，其中所述驱动板支撑装置包括一个圆法兰。
12.如权利要求11所述的热交换器，进一步包含至少一个管片，其用于以一固定的取向将所述管固定，管片支撑住所述的辅助曲柄。
13.如权利要求12所述的热交换器，进一步包括一个在所述管片与所述的辅助曲柄之间的支承片。
14.如权利要求12所述的热交换器，其特征在于其中一个或两个所述的驱动板或管片具有多个支座，通过所述管片支撑所述辅助曲柄。
15.如权利要求10所述的热交换器，其中每个辅助曲柄有多个杆孔，所述杆孔事实上均匀分布于所述辅助曲柄的四周，且其中所述杆被放置在每个辅助曲柄中的一个所述的孔内以使所述杆平衡。
16.如权利要求15所述的热交换器，其中每个辅助曲柄有一对杆孔，所述杆孔相互偏心成180°。
17.如权利要求15所述的热交换器，其中每个辅助曲柄有三个杆孔，所述杆孔相互偏心成120°。
18.如权利要求15所述的热交换器，进一步包括一个仅在所述杆的上端将其支撑在所述杆孔内的装置。
19.如权利要求18所述的热交换器，其中所述杆支撑物包括一个在其顶端形成的一个环形支承。
20.如权利要求19所述的热交换器，其所述的环形支承包括一个在每个杆的顶端形成的一个帽，所述帽的直径大于所述容纳所述杆的辅助曲柄孔的直径。
21.如权利要求20所述的热交换器，其所述的驱动板及辅助曲柄包括与所述杆的单一的驱动连接，每个所述的辅助曲柄有一个孔，其内可允许引入所要处理的物质，所述杆及管的底部无任何阻碍地允许所述物质从管中自由流出。
22.在一个轨道管搅拌杆热交换器中，所述热交换器有多个管，其中每个管内放置一个搅拌杆，并有一个驱动所述在其各自管内的搅拌杆绕轨道运动的一个驱动板；其改进包括用于支撑所述杆并用所述驱动板仅在杆的顶端驱动所述杆的装置，还包括使由所述杆在所述管内产生的力达到动平衡、从而使在所述热交换器内的任何振动减到最小的装置。
23.如权利要求22所述的热交换器，其所述的平衡装置包括将所述杆定位在所述管内以使所述杆的全部质量事实上被均匀分布于于所述管的四周上的装置。
24.如权利要求23所述的热交换器，其所述的平衡装置结构包括辅助曲柄它适于与每个所述管相配合，所述的每个辅助曲柄有一个孔，通过它使与其相关的杆被放置并支撑。
25.如权利要求24所述的热交换器，其所述的一些辅助曲柄的孔与其它孔偏心，从而使所述杆在所述管内偏心。
26.如权利要求25所述的热交换器，在每个所述辅助曲柄与所述杆之间进一步包含一个驱动连接。
27.如权利要求26所述的热交换器，其所述的驱动连接包括在每个所述辅助曲柄与所述驱动板之间的一个驱动枢轴和一个相匹配的驱动孔，当所述驱动板以绕轨道方式驱动时，所述驱动板驱动所述多个辅助曲柄，并因此驱动所述杆围绕各自的管沿道转动。
28.如权利要求27所述的热交换器，其所述杆支撑物包括一个在所述杆顶端形成的一个环形支承。
29.在一个轨道管搅拌杆热交换器中，所述的热交换器有多个管，每个所述管有至少一个置于其中的搅拌杆，并包括一个与每个所述管相配合的辅助曲柄，每个辅助曲柄有至少一个孔，其用于装入并支撑位于各自相关管中的一个搅拌杆。
30.如权利要求29所述的热交换器，其进一步包括一个驱动板及一个位于每个所述辅助曲柄与所述驱动板之间的一个驱动连接。
31.如权利要求30所述的热交换器，其所述的辅助曲柄提供了单一的驱动连接及对所述杆的支撑，所述辅助曲柄被置于所述管的顶部，从而所述管的底部保持不受阻碍且物质通过所述管可自由地从其底端流出。
32.如权利要求31所述的热交换器，其所述的辅助曲柄包含使由在所述管中的杆产生的力的动力平衡的装置，从而使在所述热交换器内的任何振动减到最小。
33.如权利要求32所述的热交换器，其所述的平衡装置包括将所述杆在与其相关的管内以一种偏心方式放置的装置。
34.如权利要求33所述的热交换器，其所述的放置装置包括根据所述的驱动连接将所述杆支撑孔均匀分布于所述辅助曲柄的四周。
35.如权利要求34所述的热交换器，其所述的放置装置包括多个杆支撑孔均匀分布在所述辅助曲柄的四周，在不同的辅助曲柄中一个杆可被支撑在不同位置的杆孔内，从而使杆保持平衡。
36.如权利要求35所述的热交换器，其每个所述的辅助曲柄包含一个给料孔，物质通过它被输进与其相关的管中进行处理。
37.如权利要求36所述的热交换器，其每个所述的辅助曲柄包括两个相互偏心成180°的搅拌杆孔，其中一个杆以交替方式插入其中一个孔内，从而使所述管中的杆保持平衡。
全文摘要
一种供轨道管搅拌杆热交换器用的带轨道的杆驱动结构，包括一个用于驱动多个辅助曲柄(18)的驱动板12，当搅拌杆被以轨道方式驱动时，每个辅助曲柄(18)从其顶端在管(28)内支撑一搅拌杆(24)。辅助曲柄(18)通过在管(28)内将搅拌杆(24)以偏心的方式固定使其平衡。另外，搅拌杆(24)在其顶端被悬挂同时被驱动，从而使管(28)底端无阻碍，使得处理的流体从管(28)的底部自由流出。辅助曲柄(18)包括一个用于支撑一个单一驱动板(12)的顶部的周边法兰(36)，同时辅助曲柄(18)可由管片(30)支撑，管片将管(28)均匀有间隔地安装于热交换器内。
文档编号B01D1/06GK1161082SQ95194652
公开日1997年10月1日 申请日期1995年5月10日 优先权日1994年6月20日
发明者J·B·奥汉隆 申请人:保罗米勒公司